Кривогуз И.М. (ред.). Новая история стран Европы и Америки

Подождите немного. Документ загружается.

шинства населения. У части буров существовали сильные ан-

тибританские настроения. Они наглядно проявились в момент

вступления Южно-Африканского Союза в войну на стороне

Англии. В конце 1914 г. несколько бурских генералов подня-

ли восстание, выступая за создание независимой бурской рес-

публики. Восстание было быстро подавлено (это было послед-

нее вооруженное выступление буров против английского гос-

подства).

Войска Южно-Африканского Союза принимали участие в

военных действиях против Германии в Африке. В 1915 г. ими

была оккупирована германская Юго-Западная Африка (после

войны Южно-Африканский Союз получил мандат Лиги Наций

на эту территорию). Война ускорила экономическое развитие

доминиона.

В рассматриваемый период население колоний в основном

сопротивлялось или с трудом приспосабливалось к новой для

него цивилизации, которую несли с собой колонизаторы. А на-

роды доминионов уже активно участвовали в ее развитии.

ГЛАВА 29 Обновление

представлений

о материи и развитии,

освоение новых видов

энергии и машин

Роль науки в развитии общества. Рас-

сматриваемый период в развитии науки характеризовался пе-

реходом от классических механистических представлений о

предмете науки к их плюрализму, от жесткого детерминизма к

вероятностным и системно-структурным методам, от беспре-

дельного оптимизма относительно возможностей науки в орга-

низации земной жизни к более сдержанным ее оценкам.

Наука стала по-настоящему «производительной силой об-

щества», ведущей его к процветанию и одновременно ставя-

щей его на грань выживания. Эту ситуацию к концу XX в. ос-

мыслили и теоретики, и общественное мнение, но осмыслили

именно как катастрофическую, не видя столь же глобальных

способов ее преодоления. А в конце XIX в. оптимизма было

еще достаточно. Началась эпоха научно-фантастических рома-

нов, в которых будущая судьба людей связывалась с достиже-

ниями науки, в том числе с существованием будущих «обществ

социальной справедливости». Появились новые идеи (особенно

в России) об использовании науки в решении глобальных

проблем человечества. Так, Н. Ф. Федоров (1828—1903) меч-

тал употребить науку на воскрешение мертвых, а К. Э, Циол-

ковский (1857—1935) в 1896 г. начал проектирование косми-

ческих аппаратов для выхода человека за пределы Земли и да-

же Солнечной системы с целью всеобщего благополучия и

морального совершенства человечества.

Но все же гуманистический идеал эпохи Возрождения (че-

ловек — хозяин своей судьбы), укрепленный впоследствии как

успехами науки, так и стараниями мыслителей эпохи Просве-

щения, стал тускнеть в сознании людей, ибо они начали осоз-

799

навать, что в пределах этого идеала могут иметь место как ли-

беральные и демократические ожидания, так и авторитарные

устремления новых претендентов на роль спасителей челове-

чества.

В физико-математических науках начались революцион-

ные преобразования. Наряду со становлением термодинамики,

статистической физики, классической электродинамики, со-

зданием периодической системы элементов Д. Менделеева и

распространением идей Ч. Дарвина появились принципиально

новые подходы, которые оказали существенное влияние снача-

ла на интеллектуальный климат современной цивилизации.

Принципы, заложенные в основу концепции относительности

А. Эйнштейна, до сих пор вызывают ожесточенную полемику

среди естествоиспытателей, философов, даже идеологов, дале-

ких от науки. А принцип дополнительности Н. Бора, подходы

к которому стали формироваться до Первой мировой войны в

ходе создания квантовой механики, оказался более продук-

тивным в понимании не только физических явлений, но и

всего объема культуры, чем классические метафизика и диа-

лектика.

Науки о живой природе развивались под влиянием идей

Ч. Дарвина и Г. Менделя, который открыл путь естествозна-

нию к одной из сокровенных тайн природы — наследственнос-

ти, а также заложил возможность количественного анализа

процессов, изучаемых биологией, в которой постепенно накап-

ливались силы для ее бурного подъема. Складывалась база для

генетического понимания природы человека.

Становясь самостоятельными, серьезную эксперименталь-

но-математическую базу приобретали социология, психоло-

гия, которая исследовала как психофизиологические процес-

сы, так и подсознательную, бессознательную мотивацию чело-

веческих поступков. Эти исследования способствовали

сближению физико-математических, естественно-историче-

ских и общественных наук как по методам исследований, так

и по взаимодействию их друг с другом, взаимопроникновению.

С другой стороны, каждая ранее сложившаяся наука выделяла

как бы побочные сферы исследования, связанные одной те-

оретической базой. Физика превращалась в физические нау-

ки, химия — в химические науки и т. д. Возникли термоди-

намика, электродинамика, звездная астрономия, химическая

кинетика (наука о скоростях химических реакций), геотек-

тоника (наука о движении в земной коре), микробиология,

800

эволюционная биология, химическая физика, геофизика, аст-

рофизика, биохимия и т. д. Интегрирующую роль играли новые

научные открытия: эволюционная теория, генетика, открытие

радиоактивности и т. д. Развивались технические науки, осо-

бенно с использованием теорий теплоты, электричества. Про-

исходил естественный процесс интеграции и дифференциации

науки. В науке совершались два важных параллельных про-

цесса: ее теоретическая составляющая формировалась как пре-

одоление механицизма, становление новых научных картин

мира (своего рода научный плюрализм) на основе прежде всего

достижений в математике и физике; и одновременно качест-

венно менялась ее практическая ориентация, материальное

производство становилось технологическим применением нау-

ки. Эти процессы стали основным содержанием научного про-

гресса уже в XX в.

Науки о человеке более уверенно вырабатывали целостный

комплексный подход к своему предмету, а также приобретали

респектабельность, освобождаясь от многих суеверий (и обре-

тая, стимулируя новые). История приобрела себе мощного со-

юзника в лице археологии, которая, в свою очередь, в союзе

с интенсивно развивающимся научным религиоведением, став

одной из популярнейших наук конца XIX в., существенно из-

менила представления человека о своем прошлом. Интенсивно

развивалась социология. Ее идеи, как и данные статистики,

стали непременным условием экономических исследований.

Активизировалась политология, возросло количество теоре-

тических исследований, посвященных правоведению в изме-

няющейся социальной действительности.

Впрочем, интенсивно развивающиеся научные исследова-

ния не смогли остановить порожденного И. Кантом и А. Шо-

пенгауэром скепсиса относительно самой возможности раци-

онального постижения сущности земного бытия человека.

Появились труды Ф. Ницше, книга О. Шпенглера «Закат Ев-

ропы». Приобрели всемирную известность и популярность со-

чинения российских писателей и христианских философов,

посвященные Богочеловечеству, сути христианства, месту че-

ловека на Земле, его нравственным поискам. В качестве аль-

тернативы декартовскому «Мыслю — значит существую!»

предлагалось: «Стыжусь — значит существую!» (В. Соловьев).

Принципиально иной становилась структура научных уч-

реждений и их роль в обществе. Стремясь использовать дости-

жения науки в своих целях, правительства и корпорации вы-

27 И. М. Кривогуз

801

деляют на ее развитие значительные средства, определяя тем

самым направление такого развития. В начале XX в. действу-

ют научные школы, имеющие мировое значение: Кембридж-

ская школа атомной физики, Геттингенская школа математи-

ков, позже — Копенгагенская школа теоретической физики

и др. В науке и в обществе возросла роль научных лидеров.

Большое значение приобрели научные журналы. Семинары,

симпозиумы, научная переписка стали играть существенную

роль в формировании новых научных идей. Возникли круп-

ные международные постоянно действующие научные центры:

Бюро мер и весов (1875), Геодезическая ассоциация (1896),

Ассоциация академий (1900), Бюро времени (1912). Научное

сообщество в интересах своего существования и успешного

функционирования вступало в конфронтацию с интересами

отдельных монополий, государств, идеологий. О возрастании

роли науки в обществе свидетельствует и ежегодное, начиная с

1901 г., присуждение Нобелевских премий за работы по физи-

ке, химии, биологии, позже экономики.

Рост объема научных знаний и более широкие, чем раньше,

возможности их использования в хозяйстве поставили перед

обществом задачу принципиально иной организации промыш-

ленности и реорганизации всей системы научной деятельнос-

ти. Наряду с выделением технических наук в самом естество-

знании встала проблема соотношения фундаментальных и

прикладных знаний. Увеличилось количество ученых, заня-

тых непосредственно на производстве. Внедрение достижений

науки в хозяйство потребовало дифференциации исследова-

ний, разработки в науке не только самой идеи, но и техноло-

гии ее внедрения, а также объединения усилий ученых и про-

изводственников, а затем и социологов, психологов, дизайне-

ров по многим направлениям исследований. Наряду с этим

научные исследования стали развиваться на индустриальной

основе, начали создаваться экспериментальные установки и

научное оборудование непосредственно в промышленности.

Потребности хозяйства, интенсивный рост научных иссле-

дований, глобальные научные открытия этого периода усили-

ли роль ученых в обществе, привлекли внимание к ним обще-

ственного мнения. Ответственнее стала и роль общественных

наук в осмыслении научного прогресса.

Естествознание и технические науки.

Развитие, само существование этих наук невозможно без со-

802

вершенствования математики. Количество ученых, ею зани-

мавшихся, в этот период резко возрастало. По данным ежегод-

ника «Книга успехов математики за год» (Берлин), в 1868 г.

учтено 900 работ 650 авторов, через 30 лет число авторов воз-

росло до 1500, а еще через 13 лет ежегодник называет работы

2400 математиков мира. Каждая четвертая статья была посвя-

щена прикладным проблемам математики, но наиболее инте-

ресными были сугубо теоретические исследования. Этот пери-

од характеризовался стремлением ученых к строгости, точнос-

ти математических доказательств, цельности математики. На

этом направлении сформулирован ряд интересных исследова-

тельских программ.

Новые горизонты открылись перед традиционными алгеб-

рой и геометрией. В лекции, прочитанной в 1872 г. Ф. Клей-

ном (1849—1925) при вступлении его в должность профессора,

была показана важность сформулированного ранее Э. Галуа

понятия групп для осмысления новых идей в математике. По-

степенно была создана одна из самых могучих теорий совре-

менности, необходимая как для математики, так и для естест-

вознания.

Еще большей неожиданностью для традиционной матема-

тики было появление в 80-е годы теории множеств Г. Кантора

(1845—1918) — крупнейшего математика Германии. Аппарат

теории множеств в дальнейшем оказался мощным и весьма

универсальным средством построения и обоснования целого

ряда математических теорий (функционального анализа, те-

ории функций, теории вероятностей и др.). Важным результа-

том применения теории множеств было обоснование математи-

ческого анализа, проблема строгости которого стала актуаль-

ной задачей для математики XX в. Ранее колоссальную работу

в этой области проделал французский математик О. Коши

(1789—1857). Для решения многих трудностей анализа необ-

ходимо было более четко сформулировать теорию действитель-

ного числа, понятий непрерывности и бесконечности, что и

было сделано в рамках теории множеств.

Результатом развития математики XIX в. явилось создание

тензорного исчисления (исчисление Риччи), сложного способа

описания физических и геометрических фактов в связи с опре-

деленной системой координат. Внимание к тензорам возросло

после появления в 1916 г. общей теории относительности, ма-

тематическая часть которой полностью основана на тензорном

исчислении.

803

Обращение математиков к структуре построения своих

концепций оказалось плодотворным и для анализа логики

мышления вообще. В начале XX в. интенсивно развивается

математическая логика, была предложена универсальная мо-

дель математических конструкций: система определенных

понятий, аксиом, исходя из которых по правилам вывода при-

нятой логики строится сама конструкция. Тем самым опреде-

ляется отношение математики к миру естественно-научной

мысли. Конструкция может быть использована и как язык для

описания любого предмета исследования в естествознании, и

как модель предмета, еще подлежащего изучению. Сугубо тео-

ретические математические исследования привели к созданию

мощного метода науки: метода математического поиска — со-

отнесения уже заданной математической конструкции с эмпи-

рическим естественно-научным материалом. В современном

научном мире существует даже некоторая убежденность в том,

что для любого однозначно сформулированного математиче-

ского формализма может быть найдена предметная область его

применения.

Итогом развития всякой науки становятся не только по-

лученные ею результаты, но и вновь вставшие перед нею про-

блемы. Такой проблемой начала XX в. явилось обоснование

полноты и непротиворечивости применяемых в различных об-

ластях математики аксиом. В 1900 г. на Международном конг-

рессе математиков в Париже немецкий профессор Д. Гильберт

(1862—1943) сформулировал 23 проблемы для будущих иссле-

дований. Центральным моментом Д. Гильберт считал пробле-

му полноты и непротиворечивости аксиом. Выяснилось, что

величайшее открытие конца XIX в. — теория множеств —

полна противоречий. Сложившуюся ситуацию в шутливой

форме сформулировал английский математик, философ, обще-

ственный деятель Б. Рассел (1872—1970): где бреется единст-

венный на селе цирюльник, осуществляющий свою деятель-

ность у себя дома и повесивший объявление: «Брею всех, кто

не бреется дома!»? Занявшись поиском ответа на свой же воп-

рос, Рассел сформулировал ситуацию так: «Чистая математи-

ка — это такой предмет, где мы не знаем, о чем говорим, и не

знаем, истинно ли то, что мы говорим». Начался «кризис осно-

ваний», существенной для математики стала борьба формалис-

тов и интуитивистов. Первые стремились найти аксиоматиче-

скую основу теории множеств, не ставя вопрос о том, что это

такое. А вторые были интуитивно уверены в существовании

804

математических объектов, которыми они занимаются, и тем

самым к их возможно точному определению. Теоретическая

полемика существенно повлияла как на развитие математики

первой половины XX в., так и на прояснение вопроса о воз-

можности вообще «поиска истины» в науке.

Самые драматические события в научном мире связаны с

физикой. Идеи появлялись как из рога изобилия, при этом та-

кие, которые волновали не только физиков, но и общественное

мнение, вызывая у него желание вмешаться, помочь, попра-

вить, уберечь физиков от идеализма или от пессимизма. Из

всех наук прежде всего физика показала относительность усто-

явшихся понятий классической науки, некорректность рас-

суждений в науке об истинности ее информации.

До середины XIX в. господствующим в физико-математи-

ческих науках было механистическое мировоззрение, в соот-

ветствии с которым весь материальный мир можно описать

как взаимодействие и движение тел с некоторыми устойчивы-

ми, определенными характеристиками, в частности неизмен-

ной массой. Успехи в изучении энергетических процессов выз-

вали к жизни стремление свести все физические процессы к

энергетическим (энергетизм). Работы австрийского физика

Л. Болъцмана (1844—1906) в области атомистики и его ожив-

ленная дискуссия с теоретиком энергетизма В. Оствальдом

(1853—1932) показали возможность установления связи меж-

ду энергетическими и механическими представлениями. Раз-

витие знания об электричестве привело к созданию в 1873 г.

Дж. К. Максвеллом (1831 —1879) электромагнитной теории, в

которой объединены разрозненные ранее сведения о свете,

электричестве, магнитных явлениях. Появилась возможность

конструирования электромагнитной «картины мира», вне ко-

торой оставалось лишь понимание тяготения, которое описы-

валось известным законом Ньютона (хотя во второй половине

XIX в. возникли некоторые экспериментальные и теоретиче-

ские трудности такового). Такие «картины мира» появлялись,

хотя сам Дж. Максвелл первоначально написал уравнения сво-

ей теории с помощью механических представлений, т. е. как

бы связал две картины мира. Позже выяснилась невозмож-

ность сведения электромагнетизма к классической механике,

а пока спокойствие, казалось, было восстановлено. Физика вы-

глядела завершенной системой знаний.

Молодой физик М. Планк (1858—1947) в ответ на выска-

занное им желание заняться теорией услышал от своего учите-

805

ля Ф. фон Жюлли: «Молодой человек, зачем вы хотите испор-

тить себе жизнь? Ведь теоретическая физика в основном за-

кончена, остается рассмотреть частные случаи с измененными

граничными и начальными условиями. Стоит ли браться за та-

кое бесперспективное дело?» Но дальнейшее развитие науки

развеяло эту успокоенность. Две «частности» физики — ко-

личественное описание излучения «абсолютно черного тела» и

неопределенность механических свойств эфира, носителя элек-

тромагнитных волн, — породили новую физику.

В 1900 г. М. Планк показал, что излучение черного тела

можно понять, если представить, что оно осуществляется пре-

рывно, порциями (квантами), что противоречило утвердив-

шимся тогда классическим представлениям о непрерывном ха-

рактере излучения. Затем квантовые представления стали не-

обходимыми для атомистики, в которой вера в неделимость

атома не устояла под напором экспериментального материала.

Потребовались идеи о структуре «неделимого атома». В 1891 г.

Дж. Стоней для обозначения «атома электричества» ввел по-

нятие электрона. В 1895 г. В. К. Рентген открыл Х-лучи

(рентгеновские лучи). В том же году Г. А. Лоренц завершил ра-

боту над электронной теорией (картиной) вещества. В 1897—

1898 гг. Дж. Дж. Томсон обнаружил поток заряженных час-

тиц (электронов) в электрическом разряде в газах. А до этого

А. Беккерель установил таинственное действие солей урана на

фотопластинку. Занимаясь этим явлением, супруги Кюри в

1898 г. обнаружили химические элементы, названные ими

полонием и радием, с резким эффектом радиоактивности —

распадом с излучением частиц определенной энергии и заря-

да (это-то излучение и действовало в опытах Беккереля).

В 1898—1900 гг. Э. Резерфорд обнаружил три вида радиоак-

тивных лучей: потоки ядер гелия, электронов и электромаг-

нитных волн. Все это подготовило идею о сложности строения

атома. Появились первые модели атомов (1903—1912). Модель

Э. Резерфорда, созданная в 1911 г. на основании классических

представлений о строении вещества, наглядно показала недо-

статочность таковых для описания структуры атома. Противо-

речивость дискретных и непрерывных представлений о строе-

нии вещества и характере его излучения побудила молодого

датского физика, будущего лауреата Нобелевской премии

Н. Бора (1885—1962), предложить в 1913 г. соединить эти

представления в единую модель с помощью некоторых кванто-

вых постулатов — пределов применимости прежних представ-

лений: атом имеет устойчивую структуру и не излучает энер-

гию вовне, пока электроны вращаются по определенным орби-

там вокруг его ядра. Получение ими некоторой избыточной

энергии побуждает их переходить на другую орбиту с выделе-

нием кванта (порции) энергии вовне, что ведет к изменению

структуры атома. Иными словами — непрерывное поглощение

энергии атомом и квантованное ее выделение, непрерывное су-

ществование и дискретное изменение структуры атома. Н. Бор

сформулировал принцип соответствия относительно границ

применимости классических понятий для описания кванто-

вых явлений (других понятий не было). Идеи Бора послужили

в дальнейшем базой для одной из важнейших современных

физических теорий — квантовой механики (1925—1927). Глу-

бина, парадоксальность мышления Бора, умение сочетать ес-

тественно-научный и философский подход к физическим явле-

ниям, его высокая культура, эрудиция, личное обаяние, нрав-

ственная позиция притягивали к нему виднейших физиков

мира. Вокруг Н. Бора создавался «мозговой центр» новой фи-

зики, да и вообще научной мысли XX в. Афоризмы Н. Бора:

«Ваша идея недостаточно безумна, чтобы быть истинной!» и

«Глубина всякой научной истины определяется тем, насколь-

ко глубока противоположная ей истина» — могли служить

критериями оценки новых идей в физике.

Возможности классической физики для описания явлений

в макромире, в частности проблемы эфира, интересовали мно-

гих ученых. Особенно выделяются в этом плане исследования

А. Пуанкаре и Д. Гильберта, которых, вероятно, можно счи-

тать соавторами-предшественниками А. Эйнштейна по созда-

нию теории относительности. Последний показал, что принци-

пы механики Ньютона — наличие абсолютного пространства и

времени, относительно которых можно рассматривать все ме-

ханические события, и мгновенное распространение сигналов

об этих событиях на расстояние — применимы лишь для опи-

сания медленных (по сравнению со скоростью света) событий.

Как и Н. Бор, А. Эйнштейн принципиально по-иному, нежели

в классической физике, определил характер эксперимента. Ес-

ли прежде экспериментатор выступал как мыслящий и наблю-

дающий разум, физическое существование которого никак не

отражалось на структуре теоретического знания, то теперь

экспериментатор вводился как некое физическое тело, имею-

щее определенное место в пространстве и времени (А. Эйнш-

тейн) и даже влияющее на характер эксперимента, как носи-

807

тель энергии (Н. Бор). В соответствии с этим меняется харак-

тер теоретических представлений о результатах эксперимента.

В частности, для этого не требуется гипотеза о существовании

эфира. В 1915—1916 гг. А. Эйнштейн сформулировал общую

теорию относительности, обобщив ранее введенные им идеи на

случай любого движения. Было объяснено тяготение. Про-

странство в этой теории приобрело неэвклидовы характеристи-

ки. Но, увы, целостность новой механики вступила в противо-

речие с квантово-механическими представлениями. Это проти-

воречие — источник многих интересных физических идей —

не устранено до настоящего времени.

Суть новых идей в физике можно свести к следующим

основным положениям: а) неисчерпаемость структурного стро-

ения предмета физики; б) дополнительность, взаимонеобходи-

мость противопоставляемых классической физикой вещест-

венной и энергетической «картин мира»; в) активная роль

познающего субъекта в его физическом взаимодействии с

предметом экспериментирования. Развитие физико-матема-

тических наук в конце XIX — начале XX в. способствовало со-

зданию в дальнейшем теории информации и, соответственно,

«информационной картины мира».

Успехи физических наук в конце XIX в., появление новых

приборов и методов исследования (прежде всего спектромет-

рии) способствовали дальнейшему развитию астрономии. Оп-

тическая промышленность освоила производство крупных аст-

рономических приборов и аппаратуры. Широко развернулось

исследование состава звезд по их спектральному излучению.

В 1895 г. У. Хиггинс обнаружил в спектрах звезд линии, соот-

ветствующие земным элементам, что положило начало изуче-

нию туманностей за пределами Галактики. Эти исследования

создали возможность познать природу космических тел, поло-

жили начало астрофизике. Работы велись при достаточно хо-

рошо налаженных контактах ученых разных стран.

Развитие химии также проходило под влиянием успехов

физических наук. Периодичность в системе Менделеева снача-

ла казалась необъяснимой, хотя и хорошо предсказывающей

существование еще неизвестных элементов. Так были откры-

ты галлий, скандий, германий, гелий, другие элементы. С ус-

тановлением факта сложной структуры атома мистическая пе-

риодичность получила рациональное объяснение.

Физико-химические исследования позволили сделать ко-

личественные описания химических процессов, что в значи-

808

тельной мере приблизило химию к точности, математизирова-

ло ее. Создавались новые химические науки. В 1874 г. голлан-

дец Я. Г. Вант-Гофф (1852-—1911) и француз А. Ж. Ле-Белль

(1847—1930) выдвинули идею о различном пространственном

расположении одинакового числа атомов в молекуле и соответ-

ственно различных свойствах вещества, состоящего из этих

молекул. Так начала развиваться стереохимия, появились

формулы, описывающие структуры молекул в пространстве.

Развилась электрохимия, которая приобрела большое значе-

ние не только в научных исследованиях, но и в промышлен-

ности.

Важным итогом развития химии этого периода были новые

химические науки, тесно связанные с промышленностью, пе-

реход к биохимическим исследованиям. Успехи химии, прак-

тическая применимость ее результатов привели к тому, что

число химиков к концу XIX в. составило чуть ли не половину

всех научных работников.

Открытия естествоиспытателей, особенно физиков, подго-

тавливали будущую научно-техническую революцию XX в. Но

уже в рассматриваемый нами период союз естествознания,

технических наук, производственной техники и технологии

стал постоянным и существенно необходимым. Можно выде-

лить несколько групп научных идей, вокруг которых концент-

рировались усилия ученых, техников, технологов, организато-

ров производства конца XIX в. К уже ставшему классическим

использованию теоретической механики в производстве и со-

вершенствованию с помощью термодинамики паровых машин

прибавилось применение электричества в хозяйстве и особен-

но — интенсивное использование химических знаний. Все это

дало возможность отдельным историкам науки называть тех-

нические науки прикладным естествознанием. Появляется

техника, улучшающая производство, создаются новые отрас-

ли, а также типы технических устройств, возникают элементы

техники будущего.

Важнейшее значение имело изобретение паровых турбин

англичанином Ч. Парсонсом в 1884—1885 гг. и шведским ин-

женером К. Г. Лавалем в 1889 г. В начале 1900-х годов россий-

ским инженером П. Д. Кузьминским и немцем Гольвартом

были созданы газовые турбины.

Благодаря научной мысли конца века появились двигатели

внутреннего сгорания с предварительным сжатием смеси топ-

лива и воздуха. Малые габариты и вес позволили использовать

809

их в появляющихся автомобилях и самолетах. Создатели дви-

гателей — немецкие инженеры Н.Отто (1876), Р. Дизель

(1897). В 1886 г. немецкие изобретатели Г. Даймлер и К. Бенц

собрали первые автомобили, а в 1903 г. братья У. и О. Райт

(США) совершили первый полет на сконструированном ими

самолете.

Естественно, что изобретение новых технических уст-

ройств потребовало развития прикладной механики, разработ-

ки целой серии механизмов и устройств. Появились первые

карбюраторы, магнето, стартеры, дифференциалы, гусеницы,

пневматические шины и другие предметы, знакомые ныне

каждому автолюбителю.

На стыке механики, теплофизики и химии появились но-

вые машины и механизмы в горном деле и металлургии. В 70-е

годы XIX в. было сконструировано углеподбойное кайло — од-

на из первых врубовых машин. А к началу XX в. была создана

современная дисковая врубовая машина с электроприводом.

В 1879 г. была предложена первая бурильная машина в США.

После интенсивной работы по ее совершенствованию и со-

зданию новых установок этого класса, в основном в США,

в 1901 г. в нефтяной промышленности было впервые примене-

но глубокое и сверхглубокое бурение.

Новые технологические процессы были разработаны в ме-

таллургии и металлообработке. В 1878 г. С. Томас (Англия)

предложил конвертерный способ выплавки стали из чугуна с

содержанием фосфора путем продувки ее окислительным га-

зом. Была разработана электроплавка стали (1898—1899)

П. Эру из Франции и Э. Страссано (Италия). В 1896 г. П. Эру

и Ч. М. Холлу был выдан патент на электролитический способ

получения алюминия, а в 1907 г. был произведен дюралюми-

ний — металл для будущей авиации. В 1897 г. в Германии

впервые прокатный стан стал приводиться в движение элек-

тродвигателем. В конце XIX в. россиянами Н. Н. Бернадосом

и Н. Г. Славяновым была осуществлена электросварка и авто-

генная (газовая) сварка и резка металлов.

Стремительно набирала темпы химическая технология.

В 1856 г. английский химик-органик У. Г. Перкин (1838—1907)

синтезировал анилиновый краситель. Затем была развернута

целая индустрия по производству красителей, особенно в Гер-

мании, которая в период Первой мировой войны была главным

производителем взрывчатых и отравляющих веществ. Разви-

тие синтетической химии способствовало изучению структуры

810

органических веществ естественного происхождения и исполь-

зованию их на практике. Был получен ряд искусственных ма-

териалов, например шелк из вискозы, синтезирован этилен из

окиси углерода и др. В начале XX в. благодаря трудам Л. Баке-

ланд а (Бельгия) приступили к промышленному производству

пластмасс. В 1913 г. немецкий инженер Ф. Бергиус взял па-

тент на получение жидкого горючего из угля. В 1900 г. рус-

ский химик И. Л. Кондаков обнаружил возможность произ-

водства искусственного каучука. В 1914—1917 гг. в Германии

уже в полупромышленном масштабе получили «метилка-

учук». Однако он был дорог и не обладал хорошими качества-

ми. Проблема была решена только в 20—30-е годы XX в.

Большое значение в технологии производства новых мате-

риалов с заранее заданными свойствами имеют сверхчистые

металлы. В 1890 г. впервые чистый никель из окиси углерода

с металлом получил Л. Монд (Англия). В 1910 г. химик Хан-

тер (США) получил чистый титан. Затем были разработаны

способы получения других металлов в химически чистом со-

стоянии. Все они стали интенсивно применяться в промыш-

ленности в середине XX в.

Науки об электричестве и магнетизме, сформировавшиеся

в XIX в., стали основой новых типов производства, направле-

ний технических наук и технологий, предметов быта челове-

ка. Причем использование электричества ознаменовало собой

возникновение нового соотношения между естествознанием и

техническими науками, наукой и производством. Если в слу-

чае с теплофизикой новые научные идеи возникали как собст-

венно в науке, так и на практике, то в электротехнике наука

была основным генератором новых идей и соответственно

стимулятором новых видов производства. Возможности со-

здающейся электротехники высоко оценивали промышленни-

ки, политики, писатели-фантасты, читающая публика. С но-

вой техникой связывалось и построение общества социальной

справедливости и всеобщего благоденствия. К. Маркс даже

предсказывал неминуемую гибель буржуазного способа про-

изводства, основанного на производительных силах с приме-

нением паровых двигателей, при появлении электрических

машин.

Достижения электроэнергетики и электротехники дейст-

вительно впечатляли. Прежде всего это новые, мощные источ-

ники энергии. Усилиями ряда ученых Франции, Германии,

Сербии в конце века были созданы типы генераторов электри-

чества, эксплуатирующихся в производстве до настоящего

времени. Электричество позволило успешно решить проблемы

транспортировки энергии без существенных потерь на боль-

шие расстояния, что было продемонстрировано на расстояние

1 км на международной выставке в Вене в 1873 г. француз-

ским электротехником И. Фонтеном. А через год передачу

энергии для освещения улиц осуществил П. Н. Яблочков. С это-

го момента началось бытовое использование электроэнергии:

сначала — для освещения улиц и домов, затем — для других

нужд. В 1876 г. П. Н. Яблочков получил патент на «электри-

ческую свечу» — дуговой источник света без регулятора

яркости. В 1879 г. Т. А. Эдисон создал конструкцию лампы на-

каливания вакуумного типа с угольной нитью, которая в даль-

нейшем неоднократно усовершенствовалась им же самим и

другими техниками.

Возможности широкого использования электроэнергии по-

требовали строительства электростанций, наиболее активно

развернувшегося в США. В 1896 г. здесь была возведена самая

мощная в мире Ниагарская гидроэлектростанция.

Теория электромагнетизма, развитая Дж. Максвеллом и

Г. Герцем (1854—1894), послужила основой радиотехники и

электроники. Все началось с демонстрации А. С. Поповым

(1859—1905) первого сконструированного им радиоприемника

на заседании русского физико-математического общества в

Петербурге и патентования в 1897 г. Г. Маркони (1874—1937)

изобретенного им радиоприемника. В том же году А. С. Попов

продемонстрировал радиосвязь между двумя кораблями в Бал-

тийском море на расстоянии 5 км, а Г. Маркони организовал

первое акционерное общество, способствующее развитию ра-

дио как средства связи. Осенью 1899 г. при спасении наско-

чившего на камни броненосца «Генерал-адмирал Апраксин»

с помощью приборов А. С. Попова связь была осуществлена

на расстоянии 46 км. А в 1901 г. европейские радиостанции

установили сообщение через Атлантический океан. В 1909 г.

Г. Маркони (совместно с К. Ф. Брауном) получил Нобелевскую

премию.

Развитию электроники способствовало открытие амери-

канским физиком У. Смитом в 1873 г. внутреннего фото-

электрического эффекта — изменения электропроводимости

вещества в зависимости от его освещения. В 1887 г. Г. Герц об-

наружил внешний фотоэффект — возникновение положитель-

ных зарядов на поверхности облучаемых металлов, а через год

01 9

А. Г. Столетов осуществил конструкцию (прообраз фотоэле-

ментов) прибора, в котором возникает электродвижущая сила

под воздействием падающего света. Применяемые в технике

фотоэлементы были созданы в 1910—1912 гг. немецкими уче-

ными Ю. Ольстером и Г. Гейтелем.

В начале XX в. появились электронные радиолампы, сразу

сделавшие радиосвязь мобильной и компактной. В 1892 г. бы-

ла сконструирована газоразрядная трубка — стеклянный бал-

лон с откаченным из него воздухом и впаянными электродами,

с помощью которых можно управлять электрическим разря-

дом в оставшихся в трубке газах. В 1903 г. Ф. Вайнтрауб изу-

чал в такой трубке разряд в парах ртути, изменяя потенциал

на электродах. На основе его опытов в 1904 г. в Англии

Дж. Флеминг создал первую радиолампу с двумя электродами

(диод). В 1907 г. американский инженер Ли де Форест сконст-

руировал лампу с тремя электродами (триод) — основной при-

бор для усиления радиосигналов. В 1897 г. немецким физиком

К. Ф. Брауном была изобретена электронно-лучевая трубка.

Без нее теперь невозможны ни эксперименты в микромире, ни

исследования процессов внутри живого и неживого вещества,

ни радиолокация, ни телевидение, ни компьютеры.

Идея телевидения возникла еще в середине XIX в. после

изобретения электромагнитного телеграфа. В 1875 г. в США

была предложена система передачи изображения по отдель-

ным точкам электрическими сигналами по проводам. Однако

из-за громоздкости конструкции и плохого качества изображе-

ния эта система не получила практического применения.

В 1884 г. в Германии П. И. Нипков изобрел «электрический

телескоп», в котором впервые был осуществлен принцип раз-

вертки изображения. В 1907 г. русский ученый Б. Л. Розинг

предложил использовать для воспроизведения телевизионных

изображений трубку Брауна. В 1911 г. он получил первое изо-

бражение на сконструированном им приемном устройстве.

Электронные лампы и фотоэлементы позволили в после-

дующем создать электронную вычислительную технику, пред-

посылки для которой к этому времени уже были: существова-

ли механические вычислительные машины, были разработа-

ны принципы записи на пленку звуковых и других колебаний.

К элементам будущей техники относились и возникающие в

тот период отдельные технические средства для автомати-

зации трудовых процессов. В середине 80-х годов XIX в.

Ж. М. Жаккар (Франция) установил на ткацкой машине про-

813

граммирующее устройство. В США в 1914 г. был осуществлен

полет самолета с автоматическим устройством, созданным

Э. и Л. Сперри. Большую роль в автоматизации металлургиче-

ских процессов сыграл спектральный анализ, предложенный

Г. Р. Кирхгофом в Германии в 1869 г.

Успешному союзу естествознания и техники способствова-

ли не только характер науки и развитие техники, но и соци-

альный заказ общества. Это развитие хозяйства, конкуренция

производственных фирм на мировом рынке (как и конкурен-

ция государств), интенсивно ведущаяся подготовка к войне.

В свою очередь, техническое оснащение производства потребо-

вало новой научной организации труда. На практике это было

успешно осуществлено Г. Фордом (1863—1947), пустившим

первый сборочный конвейер на автозаводе в 1913 г. А теория

такой организации труда была заложена американским инже-

нером Ф. У. Тейлором (1856—1915).

Русско-японская война 1905 г. и особенно Первая мировая

война 1914—1918 гг. выявили не только стратегическое мас-

терство (или бездарность) военачальников, готовность армий к

войне и социальную подготовленность к ней государств и наро-

дов, но и возможности военной техники. Военные самолеты,

танки, автоматическое стрелковое оружие, отравляющие ве-

щества, а значит, и идеи, лежащие в их основе, как и техноло-

гия их производства, опробовались на фронтах Первой миро-

вой. При этом резко возрос интерес общества к возможностям

науки и техники. Человечество как бы готовило себя к пред-

стоящей в середине XX в. научно-технической революции.

Если физико-математические и химические науки уже на-

шли себе место в мировом общественном хозяйстве этого пе-

риода, то биологические и геологические знания пока нахо-

дились в стадии развития: теоретическая база в них только

формировалась, применение экспериментов продолжало оста-

ваться достаточно проблематичным. Возможности техники

для использования этих знаний были недостаточны. На струк-

туру этих наук продолжали сильно влиять натурфилософские

и религиозные идеи. На основе эволюционных идей Э. Геккель

сформулировал биогенетический закон: онтогенез (развитие

зародыша живого организма) есть сокращенное повторение

эволюционных изменений этого вида (филогенеза). Потом вы-

яснилось, что эта связь гораздо сложнее, но закон Геккеля спо-

собствовал пониманию характера изменений в живой природе.

Интенсивно стали развиваться палеонтология, сравнительная

814

анатомия, эмбриология. Научное внимание привлекла эволю-

ция человека. В 1891 — 1894 гг. голландец Э.Дюбуа обнару-

жил на о. Ява части скелета питекантропа, а в 1907 г. была

найдена челюсть гейдельбергского человека. В 1869 г. Э. Гек-

келем был предложен термин «экология» для обозначения

науки об отношениях растительных и животных организмов

между собой и со средой обитания. Немецкий ученый Г. Йег-

гер описал в 1874 г. животный мир с экологических позиций.

Затем экология стала интенсивно развиваться в трудах немец-

ких, американских, русских ученых. В начале XX в. появи-

лась первая сводка по экологии животных.

Благодаря работам Г. Менделя биология получила мощный

стимул для развития. На исследование Г. Менделем наследст-

венности гороха вначале внимания не обратили. Лишь после

работ У. Бетсона по изучению наследственности в животном

мире и работ де Фриза в 1895—1900 гг. начала интенсивно

развиваться генетика (термин принадлежит У. Бетсону). Ис-

следования Т. Моргана в начале XX в. пробудили мысль о

дискретности наследуемых признаков: именно скачки в при-

знаках, закрепленные в наследственном механизме, а не неоп-

ределенные постепенные переходы ответственны за изменение

видов. Кстати, сторонник эволюции, постепенности Ч. Дарвин

говорил о «гадательности» предположений относительно при-

чин изменчивости. Но и «скачки» в признаках в генетике тоже

выглядят достаточно «гадательными», мистическими, пока их

механизм не вскрывается путем изучения процессов в клетках

живого организма. Развитие цитологии, изучение физико-ме-

ханического механизма в клетках — дело 20—50-х годов

XX в. В ходе его постепенно снимался мистический налет во-

круг генетики.

Большой прогресс был достигнут в микробиологии. Фран-

цузский химик Л. Пастер (1822—1895) создал биохимиче-

скую теорию брожения при исследовании «болезни вина», ус-

тановив роль микроорганизмов в этом процессе. Затем он же

доказал невозможность самозарождения организмов, получив

за это премию Парижской академии наук и надолго прекратив

спор о возможности превращения неживого в живое. Откры-

тия Пастера заложили фундамент бактериологии, затем те-

ории иммунитета. В 1888 г. был основан Пастеровский инсти-

тут в Париже на средства, собранные по международной под-

писке. Здесь были созданы предохранительные прививки

против сибирской язвы, куриной холеры, бешенства. С работа-

815

ми немецкого микробиолога Р. Коха (1843—1910) связано

изучение возбудителей туберкулеза, холеры, дифтерита. Это

явилось началом формирования научной санитарии и гиги-

ены, разработки мер предупреждения эпидемий инфекцион-

ных заболеваний.

В науках о Земле в конце XIX в. ситуация была относи-

тельно спокойной. Поутихла борьба катастрофистов с унифор-

мистами. Усилился интерес к всеобщим характеристикам Зем-

ли. Можно отметить два подхода к этой проблеме: изучение

и описание больших структур (регионов) Земли и изучение

свойств вещества, составляющего земную оболочку. Первый

подход осуществлял, например, немецкий геофизик и метео-

ролог А Вегенер (1880—1930), сформулировавший в 1915 г.

теорию дрейфов континентов, исходным пунктом для которой

послужили одинаковые очертания береговых линий Бразилии

и Африки. Второй подход потребовал определения закономер-

ностей строения земной коры, типов ее движения (геотектони-

ка), а также строения магматических и осадочных пород,

принципов распределения полезных ископаемых. Профессор

Московского университета Б. Я. Вернадский (1863—1945) счи-

тал предметом геологии единый механизм планеты, в который

входит как составная часть жизнь на Земле и разумная де-

ятельность человека, результатом чего является создание на-

ряду с биосферой, геосферой, атмосферой и ноосферы — сферы

реализованного разума. Эта идея до сих пор привлекает внима-

ние ученых, философов, фантастов.

В начале XX в. в связи с потребностями хозяйственной де-

ятельности, военного дела развиваются океанография, метео-

рология. Несмотря на то что в науках о Земле продолжает пре-

обладать описательный метод изложения результатов, все ак-

тивнее и сюда проникают эксперимент и математика. Так,

после работ немецкого математика А Шенфлиса и академика

Е. С. Федорова, установивших 230 пространственных структур

симметрии для любого монокристаллического вещества, по-

явилась возможность систематизировать структуры кристал-

лов, предсказывать появление новых. Кристаллография стала

современной наукой, способной прогнозировать результаты

своих исследований.

Общественные науки. Рассматриваемый

нами период явился решающим в становлении самостоятель-

ных, освободившихся от прежних теологических и метафизи-

816

ческих традиций наук, а также от идеологических попыток их

контролировать. Сформировались с собственной эмпирической

базой и понятийным аппаратом археология, психология, соци-

ология и другие общественные науки, хотя этот процесс про-

должался и в XX в.

Философия, социология, психология. Философы, занима-

ясь анализом научного познания, обратили свое внимание на

необходимость создания философии человека, не сводя его

сущность либо к Божественному, либо лишь к его познава-

тельной деятельности, как это было до И. Канта и А. Шопен-

гауэра.

С момента своего возникновения позитивизм заявил себя

философией науки. Его основоположник О. К опт предложил

рассматривать три стадии эволюции человеческого интеллекта

(теологическую, метафизическую и позитивную, научную) и

соответственно определил различные задачи философии на

этих стадиях. Интеллектуальная жизнь XIX в., по сути, явля-

ется научной и требует от философии отказаться от прежних

метафизических проблем, которые для науки — псевдопробле-

мы (рудиментарные остатки прошлого). В частности, таковы-

ми являются поиски сущности, истины, материи и т. д. Науч-

ное знание должно быть описанием результатов наблюдений за

природой и экспериментов, а философия — анализом языка

науки, критикой метафизических остатков в науке. О. Конт

предложил новую классификацию наук, основанную на спе-

цифике предметов познания: математика, механика, физика,

химия, биология, социология (идея создания и название при-

надлежат О. Конту). В конце века позитивизм приобрел широ-

кую известность в философской и научной среде. Разрабатыва-

лось его несколько направлений, из которых отметим два.

Английский философ и социолог Г. Спенсер (1820—1903) со-

здал органическую школу в социологии, предлагая рассматри-

вать человеческое общество в качестве некоторого целостного

организма (следствие влияния Ч. Дарвина), скрепленного фор-

мами общения и ценностями, которые и должны исследовать-

ся социологией. Он был одним из идеологов либерализма, сто-

ронником утилитаризма (рассмотрение общественных явле-

ний с точки зрения их полезности).

Австрийский физик и философ Э. Мах (1838—1916) наря-

ду с трудами по механике, газовой динамике, акустике и опти-

ке много внимания уделял методологии научного познания в

русле позитивизма. По Маху, анализ чувственного опыта, его

817